吉林大学有限元分析课实验报告

有限元方法

实验报告与作业

班级:411210班

姓名:林 亮 基

学号:41121010

学院:机械学院 B

目 录

实验 1:杆系结构有限元静力学分析 .................................................... 1

实验 2:基于 APDL 命令流方式的杆系结构有限元静力学分析 ..... 4

实验 3:实体建模 .................................................................................... 6

实验 4:平面结构有限元静力学分析 .................................................... 9

实验 5:平面结构有限元静力学分析 .................................................. 14

实验 6:空间结构有限元静力学分析 . ................................................. 18

作业 1 杆系结构有限元分析 ................................................................ 20

作业 2 平面问题有限元分析 ................................................................ 22

作业 3 空间问题有限元分析 ................................................................ 24

实验 1:杆系结构有限元静力学分析

一、实验目的:

通过本实验掌握杆系结构有限元静力学分析 GUI 操作,并熟悉相应的 APDL 命令流。

二、问题描述:

上图所示为订书钉,尺寸见图中标注。材料弹性模量为 E=2.1×105MPa ,泊 松比为 0.3,横截面积尺寸为宽 B=0.64mm,高 H=0.402mm。当订书钉被压入纸

张时,约需要 120N 的载荷,载荷均匀分布在订书钉上部。就以下两种情况进行有限元分析:

1)钉入时 A 、B 为铰支;

2)钉入时 A 、B 为固支。

三、实验思路:

1)由于结构和谁都处于平面内,且结构和受力相对于订书钉中心轴对称,所以可采用对称的平面梁模型,即选取 1/2 模型进行分析,在此考虑了在梁模型中的倒角对结构变形和受力的情况影响;

2)单元类型选择 BEAM 188;(在ANSYS14.0里只能选这个了)

3)根据坐标生成关键点,由关键点连成线,生成直线倒角,再对几何模型 (线)进行(一维)网格划分。

四、实验步骤:

1、选择单元类型

在ANSYS 界面内,执行Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete,添加一个element ;

选择Structural>Beam>2node 188,点击OK 确定。

2、定义截面属性

Sections>Beam>Common Sections 在弹出的对话框中输入截面尺寸(B=0.402,H=0.64)此处一度遇到困难,因为14.0版本中的Beam188无需定义实常数。

3、定义材料参数

在ANSYS 界面中执行Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models>Structural>Linear>Elastic>Isotropic 在这里必须指出的是,指导书上全都说明要双击打开,实际上是单击即可。

4、生成几何模型

Step1 生成三个关键点

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>Keypoints>In Active CS

依次输入三个点的坐标:(6.32,0,0)、(6.32,6.1,0)、(0,6.1,0),每输入一个点的坐标后点Apply ,输入最后一个坐标点Apply 后点Cancel 。

Step2 生成两条线段

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>lines>lines>In Active Coord

分别用Pick 选择点1和2,再选择点2和点3,点击OK

Step3 建立线1和线2之间的倒角

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>lines>line Fillet>Pick分别单击线1和线2>OK Fillet radius中输入0.5,在Number to assign中输入6,点击OK

5、划分单元

Step1设置所有的线上划分单元的个数

Main Menu> Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>lines>All lines

在No. of element divisions中输入4,点击OK 。

Step2划分单元

Main Menu> Preprocessor>Meshing>Mesh>lines

点击Pick all,点击OK

6、施加约束和均布力

Step1施加均布力

Utility Menu>Select>Entities>lines>By Location>Y coordinates 输入6.1,点击OK

Utility Menu>Select>Entities>Elements>Attached to>lines 点击OK

Main menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural>Pressure>On Beams

点击Pick all,输入-120/(6.32-0.5)/2,点击OK

Step2对关键点3施加X 方向约束和相对于Z 方向的旋转约束

Utility Menu>Select>Everything

Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Keypoints

选择关键点3,选择UX 和ROTZ ,点击OK

Step3 对关键点1施加固定边界条件

Preprocessor>Loads>Define Loads>Apply>Structural>Displacement>On Keypoints

选择关键点1,选择All DOF,点击OK

7、分析计算

Main menu> Solution>Solve> Current LS 点击OK

8、结果的一般显示

1) 对线单元按实体效果进行显示Utility Menu>PlotCtrls>Style>Size and Shape>ESHAPE

ON>在SCALE 输入0.5,点击OK

2) 显示完整的有限元模型,Utility Menu>PlotCtrls>Style>Symmetry

Expansion>Periodic/Cycle Symmetry Expansion 选择Reflect about YZ 点击OK 效果如图所示:

3)

4) 对计算结果进行云图显示,这里用的是X-Component of Displacement,如下图所示:

轴力图和剪力图如下:

实验 2:基于 APDL 命令流方式的杆系结构有限元静力学分析

一、问题描述

一座小型铁路桥由横截面积均为3250mm2的钢制杆件组成。一辆货车停在桥上,其载荷施加在桥梁两侧的桁架上,单侧桁架如上图所示,等效载荷为F1和F2,材料弹性模量为E=2.1×105MPa ,泊松比为0.3,密度为7.8×105kg/m3。使计算位置R 处由载荷作用而沿着水平方向移动的距离以及支反力。同时,分析各节点的位移和单元应力

二、实验思路

由于并不熟悉命令流操作,所以我先按照实验指导上的操作步骤完成了有限元分析,再查看命令流文件,并且把命令流复制移植了一次,试验其是否能达到效果。

三、实验步骤

由于GUI 操作的步骤在其他实验中已经尝试,故在此不再重复赘述,直接展示分析结果图:

变形图如下:

位移云图如下:

轴力图如下:

实验 3:实体建模

一、实验目的:

通过本实验熟悉 ANSYS 界面、空间、基本建模操作、布尔运算。

二、实验模型图

三、实验思路

按照实验指导书的指导,先建立长方体、圆柱等基本图形,再进行布尔运算减去多余部分,而且考虑到模型是对称结构,所以先建一半的模型,然后通过镜像获得整个模型。

四、实验步骤

1、创建模型

Step1 生成长方体

Main Menu:Preprocessor>Create>Block>By Dimensions

在对话框中输入X1=0,X2=3,Y1=1,Y2=1,Z1=0,Z2=3

Step2 平移并旋转工作平面

Utility Menu>WorkPlane>Offset WP by Increments

把工作平面的坐标原点移动到(2.25,1.25,0.75),并旋转90°

Step3 创建圆柱体

Main Menu:Preprocessor>Create>Cylinder>Solid Cylinder

创建一个半径为0.375, 、高度为-1.5的圆柱体

再通过Copy 菜单复制一个圆柱体

Step4 利用布尔操作减去圆柱体

Main Menu:Preprocessor>Modeling>Operate>Boolean>Subtract>Volume

操作完成后将工作坐标移动到原始坐标

Step5 创建支撑部分(长方体)

Main Menu:Preprocessor>Create>Block>By 2 corners & Z

长方体的尺寸为1.5*1.75*0.75

完成操作后将工作坐标原点偏移到刚创建的长方体的左上角。在平面视图拾取点可能会拾取不正确,转换为立体视图拾取就一目了然了。

Step6 创建轴瓦支架的上部

Main Menu:Preprocessor>Modeling>Create>Cylinder>Partial Cylinder

Step7 在轴承孔的位置创建圆柱体为布尔操作做准备

Main Menu:Preprocessor>Modeling>Create>Cylinder>Solid Cylinder

Step8 用布尔操作减去两个圆柱体,生成轴承孔

执行Main Menu:Preprocessor>Modeling>Operate>Boolean>Subtract>Volume

Step9 合并重合的关键点

Step10 创建一个关键点,并利用该点与另外两点生成一个三角形平面 这一步需要用到Create Keypoints、Create Area等操作

Step11 将三角形平面拉伸成实体

Main Menu:Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude

Step12 通过镜像操作生成完整模型

Main Menu:Preprocessor>Modeling>Reflect

效果如图所示(通过Numbering 开启了体的标号,颜色效果比较好看)

2、定义单元类型和材料属性

Step1定义单元类型

执行Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete

在14.0版本中,选择的是Solid>Tet>10 node 187 单元。熟悉了14.0的单元种类之后,要找到合适的类型替代指导书给出的单元也没以前那么难了。

Step2 定义材料属性

为了定义材料的属性,在ANSYS 界面中执行

Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models>Structural>Linear>Elastic>Isotropic 弹性模量输入30e6,泊松比输入0.3。指导书没有给出泊松比,在老师的指导下选用了0.3

3、划分网格

打开meshing tool,将智能网格划分器设置为on ,将滑动条滑到“6”,指导书给出的是“8”,但为了获得更好的效果,以及出于对电脑运算速度的信心,我设置为6,后来发现网格其实还是比较大的。

确认各项为Volume 、Free 、Tet ,单击Mesh>pick all 划分网格,效果如图:

4、保存文件(为实验6做准备)

实验 4:平面结构有限元静力学分析

一、问题描述

如图所示,这是一个简单的,单一载荷的角支架结构静力分析。在左上的销孔的圆周施加约束(通过焊接),施加一个均布载荷作用于右下销孔的底部。这个问题的目的是展示典型的ANSYS 有限元分析方法。采用的是美国常用单位制。

二、已知条件

角支架的尺寸如上图所示。支架采用A36钢,杨氏弹性模量是30*106 ,泊松比是0.27

三、实验思路

该分析将问题假设为平面应力。由于与它的x 和y 维度相比,支架在z 方向上薄(0.5英寸厚),并且由于压力载荷作用在X-Y 平面,所以这个假设可行。

根据实验指导,我的方法是使用实体建模生成二维模型,再使用单元和节点自动划分网格。(ANSYS 中的另一个选择是直接创建节点和单元。)

四、实验步骤总结

实验过程可以概括为以下7个步骤: 1. 建立几何体 2. 定义材料属性 3. 定义单元类型 4. 划分网格

5. 施加约束和载荷 6. 获得求解结果 7. 显示结果

五、实验步骤

1、建立几何体

Step 1: 生成矩形

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Rectangle> By Dimensions 输入X1 = 0, X2 = 6 ,Y1 = -1 ,Y2 = 1 点击Apply 完成第一个矩形的创建。

继续输入X1 = 4,X2 = 6,Y1 = -1,Y2 = -3 点击OK 完成第二个矩形的创建。 Step 2:移动工作平面并建立第一个圆

Utility Menu> WorkPlane> WP Settings ,点击Polar ,点击Grid and Triad , 在snap increment 输入0.1. 点击OK 并且关闭对话框。

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> Solid Circle拾取中心点:WP X = 0,WP Y = 0,设置半径为1 Step 3: 移动工作平面并且创建第二个圆

Utility Menu> Work Plane> Offset WP to> Keypoints拾取矩形左下角的关键点和右下角关键点,点击OK 关闭拾取菜单。

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> Solid Circle 在此拾取中心点:WP X = 0,WP Y = 0,设置半径为1 Step 4: 用布尔操作合并面积

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Add> Areas 点击Pick All Step 5: 创建圆角

Utility Menu> PlotCtrls> Numbering

勾选line numbering,点击OK 确认改变控制,关闭对话框。 Utility Menu> WorkPlane> Display Working Plane (toggle off) Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Lines> Line Fillet

选取L17 和L8,在选取菜单中点击OK 完成选取,在radius (半径)中输入0.4,点击OK

Utility Menu> Plot> Lines显示线 Step 6 为圆角创建面积.

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Arbitrary> By Lines 选取线L4, L5,和L1,点击OK

Utility Menu> Plot> Areas显示面积 Step 7: 再次使用布尔操作合并面积

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Add> Areas Step 8: 创建第一个销孔

Utility Menu> WorkPlane> Display Working Plane

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> Solid Circle 输入圆心:WP X = 0 WP Y = 0 设置半径为0.4 完成创建 Step 9: 移动工作平面并创建第二个销孔

先移动坐标平面,然后仿照第一个孔的步骤完成第二个销孔的创建 Step 10: 使用布尔操作减去销孔

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Subtract> Areas 选取大平面作为减去的母体,点击OK ,选取两个销孔作为减去的部分点击OK Step 11: 完成模型的创建并保存文件 如图所示:

2、定义材料属性

Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models单击打开Structural, Linear, Elastic, Isotropic. 在弹性模量EX 输入30e6. 在泊松比PRXY 输入0.27

3、定义单元类型

Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete 选择solid 8-node quad 183.

点击Options ,在element behavior选择plane stress with thickness option 点击OK 关闭对话框 定义实常数

Main Menu> Preprocessor> Real Constants> Add/Edit/Delete在PLANE183点击OK 输入.5 到THK. 点击OK 关闭对话框

4、划分网格

Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh Tool设置Global Size. 输入0.5. 选择Area Meshing. 点击Mesh. Pick all 完成网格的划分 如图所示:

5、施加约束和载荷

Step 1: 施加约束

Utility Menu> Plot>Lines

Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Displacement> On Lines 依次选取左孔圆周的线L10, L9, L11, L12在选择菜单中点击OK 选择All DOF. 点击OK Step 2: 施加载荷

Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Pressure> On Lines 拾取L6,点击Apply. 在VALUE 输入50,在optional value输入500 . 点击Apply. 拾取L7,点击Apply. 在VALUE 输入500, 在optional value输入50点击OK. Step 3:保存文件

6、获得求解结果

Main Menu> Solution> Solve> Current LS 点击OK 开始求解,求解结束后关闭对话框

7、显示结果

Step1:通过后处理查看结果.

Main Menu> General Postproc> Read Results> First Set Step 2: 绘制变形形状

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Deformed Shape 选择Def + undeformed. 如图所示:

Step 3: 绘制Von Mises 等效应力

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu 选择Stress ,点击von Mises (SEQV). 点击OK. 应力如图如图所示:

Step 4:绘制位移云图

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu 选择DOF Solution

选择Displacement vector sum点击OK 位移云图如图所示:

实验 5:平面结构有限元静力学分析

一、 问题描述 :

如图所示,本实验需要完成的是一个简单的边角支架的建模和静力分析。该支架厚度为20mm ,左边两孔受约束固定,右边大孔受力的作用。该支架所用的材料是E=200GPa,泊松比0.25的A36钢。

二、 实验步骤 :

1、建立模型

Step1建立一个矩形

Main Menu -> Preprocessor -> Modeling->Create -> Areas-> Rectangle -> By 2 Corners. 输入如下数据:

WP X=0,WP Y=0,Width=80,Height=100 Step2再建立一个圆形,选择Solid Circle并输入以下

数据

WP X=80,WP Y=50,Radius=50

用同样的方法建立左边两个小圆,具体数据输入如右边表格所示:

Step3 再建立一个矩形,输入如下参数:

WP X=-20,WP Y=20,Width=20,Height=60

Step4进行布尔操作

Preprocessor->Operate->Booleans->Add -> Areas. 拾取所有已经建立的面积 点击OK 完成布尔运算 Step5建圆孔

Preprocessor->Modeling->Create ->Areas->Circle -> Solid Circle. 三个圆孔的参数如下表所示:

Step6 进行布尔操作减去孔的面积

Preprocessor->Modeling->Operate ->Booleans->Subtract -> Areas. 拾取整个模型作为被减去的面积,点击OK 确认 拾取三个需要减去的圆孔,点击OK 确认 最终模型如图所示:

2、定义单元类型和材料属性

Main menu->Preprocessor-> Element Type -> Add/Edit/Delete... 选择solid quad 8 node 183单元

然后点击Options 按钮,在K3 选择Plane strs w/thk. 点击OK 确认

Main menu->Preprocessor-> Real Constants->Add 在THK 处输入20,即厚度为20

Main menu->Preprocessor-> Material Props -> Constant->Isotropic点击OK 定义弹性模量EX=200000(指导书上提示这个数值可能有问题,我试了之后发现是可以的) 泊松比PRXY=0.3点击OK 确认

新版的其他材料属性的输入位置和指导书上的旧版不同

Main menu->Preprocessor-> Material Props -> Constant->Density输入DENS=7.854e-6 Main menu->Preprocessor-> Material Props -> Constant->Emissivity输入EMIS=1

Main menu->Preprocessor->Material Props ->Constant->ShearModulus输入GXY=80000

3、划分网格

Main menu->Preprocessor->Meshing->Size Control 输入Size=5 Main menu->Preprocessor->Meshing->Mesh->Areas .Pick all

4、施加约束和载荷

Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement . Utility menu>Plot > Nodes. 把视图放大到能看清楚节点

Loads->Apply->Structural->Displacement->On nodes.... 拾取时使用circle 选框拾取小孔内第一圈所有节点 选取点后点击OK

在对话框中选择All DOF,在VALUE 键入0 用同样的方法约束另一个孔 施加载荷

Loads->Apply->Force/Moment->On Nodes. 选择右边大孔底部中间的店 点击OK.

在Y 方向输入-1000.

5、求解

Utility Menu->Plot->Element

Main menu->Solution->Solve-> Current LS 点击OK 进行求解

6、显示结果

变形图如图所示:

应力云图如图所示:

位移云图如图所示:

实验 6:空间结构有限元静力学分析

一、问题描述:

在实验 3 建模基础上,对此空间结构进行约束、加载、求解,实现静力学有限元分析。

二、实验步骤(续实验三的步骤) 5、施加约束

Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement >Symmetry B.C>On Areas 拾取四个孔的八个柱面,在这里学会了一个技巧,就是按住鼠标左键可以改变选择的对象 施加ALL DOF约束

然后再约束底部Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement >On lines 拾取底部矩形的边线,选择UY

6、施加载荷

Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement >Pressure>On areas 拾取小圆环面,施加1000N 的力

用同样方法对轴承孔下半部分施加5000N 的压力

7、求解

Main menu->Solution->Solve-> Current LS

8、显示结果

变形图如下:

应力云图如下:

位移云图如下:

作业 1 杆系结构有限元分析

一、问题描述:

2 个杆件的材料参数均为 E=10×106N/cm2,截面积均为 A=1.5cm2。

节点 3 承受 F x3=500N 和 F y3=300N 的载荷。对结构进行有限元静力分析,手动推导计算过程,求解节点位移、各支反力、各单元应力。

二、实验步骤:

1、定义单元类型,Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete选择Link180

2、在Real Constant里定义截面面积A=1.5cm2=1.5*10-4m 2

3、在material model里定义材料参数,弹性模量E=10*106N/cm2=1011Pa 4、运用在其他实验中学到的建立Keypoints 的方法建立三个关键点

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create>Keypoints>In Active CS 单位换算后,坐标分别为(0,0,0),(0,0.4,0)(0.4,0.4.0)

5、利用上一步所建立的三个关键点建立两条直线,代表杆1和杆2

6、划分网格Main Menu> Preprocessor>Meshing>Size Cntrls>ManualSize>lines>All lines 。在对话框中的No. of element divisions处输入1,然后在点击Mesh 划分单元

7、对铰点1和2施加约束

Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement >On Nodes 选择All DOF 8、施加载荷

Main Menu>Solution> Loads>Apply->Force/Moment->On Nodes 施加X 方向500N ,Y 方向300N 的力 如图所示:

9、求解

Main menu->Solution->Solve-> Current LS 10、查看结果

在查看结果之前先进行Unit Menu>PlotCtrls>Style>Size and Shape操作,输入0.5,即以0.5的比例显示实际杆件

然后进行Main Menu> General Postproc> Plot Results> Deformed Shape

变形图如下:

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solution 位移云图如下:

作业 2 平面问题有限元分析

一、问题描述:

见教材 P84 习题 5-1(b )。基于 ANSYS 软件进行有限元静力学分析,计算结构最大位移和最大应力。要求给出相应前处理、求解和后处理的关键步骤、图片和结果。

二、建模思路:

我认为本题的建模难点在于用布尔操作做出带圆角的矩形孔,采用的方法是建立多个图形拼凑出带圆角的矩形的轮廓,再用布尔操作减去。单元类型和材料属性参考的是书本的例题。

三、实验步骤:

1、定义单元类型,Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete选择8 node183,在options 里选择K3的Plane strs w/thk

2、设置材料属性:Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models>Structural>Linear>Elastic>Isotropic,EX 输入2.1e11, PRXY输入0.3

3、定义实常数,在Real Constants里的THK 输入0.01 4、建立模型: Step1创建矩形

Main Menu> Preprocessor> Modeling>Create > Areas> Rectangle > By 2 Corners 输入:WPX=0,WPY=0,Width=8,Height=8

重复上述步骤,创建中心小矩形,原点为(3,3),宽2,高2

Step2 以中心小矩形的顶点创建四个圆,可先创建一个,再复制三个

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> Solid Circle 输入圆心为(3,3),半径为1

通过COPY 的命令,沿Y 方向偏移2复制一个圆形,再选择两个圆形,沿X 方向偏移2完成四个圆形的创建 Step3 创建四个矩形:

步骤与Step1相似,以其中一个圆的圆心为原点,创建一个1*2的矩形,再复制沿坐标轴对称的另一个。再以另一个圆心为原点,创建一个同样大小的矩形,继续复制,完成四个矩形的创建。

Step4 进行布尔操作,减去step2、3创建的面积

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Subtract> Areas

5、划分网格

Main menu->Preprocessor->Meshing->Size Cntrls>Manual Size>Area>All Areas 在Size 中输入0.05,然后运行Mesh>Areas>Free划分网格

6、施加约束

Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement >On nodes,选择长方形底边的顶点,选择All DOF,点击OK 完成,重复步骤选择施加另一个点的约束

7、施加载荷

Loads->Apply->Force/Moment->On Nodes. 拾取矩形上边的中点,施加5000N 向下的力

8、求解

Main menu->Solution->Solve-> Current LS

9、结果显示

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Deformed Shape 变形图如下:

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solution 应力云图如下:

位移云图如下:

作业 3 空间问题有限元分析

一、问题描述:

见教材 P107 习题 7-1。基于 ANSYS 软件进行有限元静力学分析,计算结构最大位移和最大应力。要求给出相应前处理、求解和后处理的关键步骤、图片和结果 二、建模思路

本题的建模思路是先通过一系列布尔操作建立一个平面图形,再将其旋转拉伸成体,在旋转时发现了一个问题,不能与轴线交叉,所以我又把图形减去了半边,再旋转360成立体。

三、实验步骤

1、定义单元类型,

Main Menu> Preprocessor> Element Type> Add/Edit/Delete选择Brick 8 node 185

2、设置材料属性:

Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models>Structural>Linear>Elastic>Isotropic,EX 输入2.1e11, PRXY输入0.3 3、建立模型:

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Circle> Solid Circle

建立以坐标原点为圆心,半径为1的圆 再以同一个圆心建立半径为0.4的小圆

Main Menu> Preprocessor> Modeling>Create > Areas> Rectangle > By 2 Corners 以原点为顶点,建立宽0.2,高0.4的矩形,并利用Copy 命令沿X 轴复制另一个矩形 利用布尔操作Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Subtract> Areas 从大圆上减去小圆和矩形的面积

效果如图所示:

Main Menu> Preprocessor> Modeling>Create > Areas> Rectangle > By 2 Corners 再建立上下两个矩形,并利用布尔操作在大圆上减去两个矩形的面积,达到书上题目左图的效果

在尝试旋转拉伸的过程中,发现图形的底边与轴线交叉不能旋转,因此建立了一条中线,利用这条中线分割图形的面积,并删掉一半的图形。 分割面积的方法是

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans>divide>area by line 分割后如图所示:

删去左边的面积,然后用

Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate>Extrude>Areas>About Axis 选择y 轴作为回转轴,生成如下模型:

4、划分网格

Main menu->Preprocessor->Meshing->Size Cntrls>Manual Size>Global>Size

输入Size=0.01,点击OK (后来发现网格尺寸太小了,但因为之前也没试过计算这么小的网格,所以决定就这样做下去试试)

网格如图所示:

5、施加约束

Main Menu>Solution> Loads>Apply>Structural>Displacement >On Areas 拾取圆柱的底面,施加全约束 6、施加载荷

Main Menu> Solution> Define Loads> Apply> Structural> Pressure> On Areas 拾取孔内的内圆柱面和球面,施加500000N 的载荷 7、求解

Main menu->Solution->Solve-> Current LS 8、查看结果

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Deformed Shape 变形图如下:

Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solution 应力云图如下:

位移云图如下:


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  8. 机械工程学院处级领导班子述职报告

    一.结合学院实际贯彻落实学校各项决策 根据学校人事制度改革工作部署,完成了岗位聘任,其中,校聘岗位8人,为学院发展提供了组织保证. 加强组织领导,周密安排.注重细节,与学校职能部门积极配合,完成了教学评估工作任务. 围绕学校党委提出的"解放思想.转变作风.理清思路.科学发展.以改革创新的精 ...

  9. 河北大学数字信号处理实验一报告

    班级学号 姓名实验二 离散时间系统的时域分析 一.实验目的 (1)加深对时域信号抽样与恢复的基本原理的理解: (2)掌握应用线性卷积求解离散时间系统响应的基本方法: (3)掌握求解离散时间系统冲击响应和频率响应程序的编写方法,了解常用子 函数. 二.实验内容 1. 已知一个连续时间信号ftsi ...